feat(firmware): 48V pack class for 13s packs

Add a Kconfig voltage-class choice (BMU_PACK_CLASS: 24V default / 48V) plus an sdkconfig.defaults.48v overlay, implementing lot 4 of the 48V design note. 48V class defaults: min 44600 mV (3.43 V/cell, same fleet policy as 24V), max 55200 mV (charger CV 54.6 V + 600 mV margin), imbalance 2000 mV (x13/7), VRM SOC window 44600-53500 mV. Blocking fixes found while implementing: - bmu_protection: plausibility guard rejected any reading above 35 V as an I2C glitch -> class macro BMU_V_PLAUSIBLE_MAX_MV. - bmu_ina237: BOVL/BUVL hardwired 30000/24000 -> programmed from runtime thresholds (NVS/Kconfig) at init; log real values. - bmu_ble control + display steppers: hardcoded 20-30/25-35 V setting bounds rejected any 48V config -> class-derived macros BMU_VMIN/VMAX_SET_FLOOR/CEIL_MV in bmu_config.h. - bmu_ui_detail: chart autoscale seeds 35000/15000 broke above 35 V -> neutral 65535/0. - bmu_ble_victron: SOC window hardcoded 24.0/28.8 -> reads the VRM Kconfig (class fallback when VRM disabled). - legacy firmware/src/config.h: BATTERY_PACK_CLASS_48V ifdef. Validated: idf.py build green for both classes (esp32s3, isolated sdkconfig; 48V generates 44600/55200/2000), no new warnings in touched files, legacy sim-host tests 13/13 pass. NVS erase needed when reflashing a board that has 24V thresholds persisted.
2026-07-07 16:05:43 +02:00
parent 139fb718e0
commit 80cfa134a6
15 changed files with 154 additions and 45 deletions
@@ -107,7 +107,7 @@ models/*.onnx
 .failsafe/

 firmware-idf/managed_components/
-firmware-idf/build/
+firmware-idf/build*/
 firmware-idf/sdkconfig
 firmware-idf/sdkconfig.old
 firmware-idf/.cache/
@@ -69,24 +69,46 @@ identiques : la sous-carte 48 V est interchangeable avec la 30 V.

 Le reste de la carte mère (INA, TCA, jumpers, RJ45, LEDs, bornes) est inchangé.

-## 4. Firmware à modifier (variante Kconfig « 13S »)
+## 4. Firmware à modifier (variante Kconfig « 13S ») — ✅ IMPLÉMENTÉ 2026-07-07

-Trois points durs identifiés dans le code + deux calibrations :
+Implémentation : choix Kconfig **`BMU_PACK_CLASS`** (24V défaut / 48V) dans
+`bmu_config/Kconfig` + overlay **`sdkconfig.defaults.48v`**
+(`idf.py -DSDKCONFIG_DEFAULTS="sdkconfig.defaults;sdkconfig.defaults.48v"`).

-1. `bmu_config/Kconfig` — defaults : `BMU_MIN_VOLTAGE_MV` 24000 → 41000,
-   `BMU_MAX_VOLTAGE_MV` 30000 → 54600 (proposition à affiner).
-2. `bmu_ble/bmu_ble_control_svc.cpp:233-234` — bornes de validation codées en
-   dur (20–30 V / 25–35 V) → à dériver du Kconfig (plage 13s : 36–48 V /
-   45–56 V) plutôt que de nouvelles constantes magiques.
-3. `bmu_display/bmu_ui_config.cpp:188-189` — mêmes bornes dans les steppers
-   de l'écran → même traitement.
-4. **Seuil de déséquilibre** : 1 V @7s ≈ 1,9 V @13s à iso-déséquilibre par
-   cellule (×13/7). Garder le paramètre en absolu mais adapter le défaut de
-   la variante (~2000 mV).
-5. **SOC/VRM et SOH** : mapping SOC linéaire 24,0–28,8 V → profil 13s
-   (39,0–54,6 V) ; le modèle SOH FPNN est entraîné sur les packs 7s terrain
-   → recalibration nécessaire pour la chimie INR 13s (advisory only, les
-   protections restent autoritaires).
+1. ✅ `bmu_config/Kconfig` — defaults conditionnels : `BMU_MIN_VOLTAGE_MV`
+   24000 → **44600** (3,43 V/él., même politique parc que 24 V ; l'onduleur
+   ~40,3 V et le BMS pack restent en filets), `BMU_MAX_VOLTAGE_MV` 30000 →
+   **55200** (4,246 V/él., CV 54,6 V + 600 mV — la proposition initiale
+   54600 déclenchait pile à la CV chargeur).
+2. ✅ `bmu_ble/bmu_ble_control_svc.cpp` — bornes dérivées des macros de
+   classe `BMU_VMIN_SET_FLOOR/CEIL_MV`, `BMU_VMAX_SET_FLOOR/CEIL_MV`
+   (13s : 36–48 V / 45–56 V) définies dans `bmu_config.h`.
+3. ✅ `bmu_display/bmu_ui_config.cpp` — steppers écran sur les mêmes macros ;
+   défauts statiques 24000/30000 remplacés par les macros Kconfig.
+4. ✅ **Seuil de déséquilibre** : défaut 2000 mV en classe 48 V (×13/7).
+5. ✅ **SOC/VRM** : fenêtre SOC Kconfig `BMU_VRM_SOC_V_MIN/MAX` → défauts
+   13s 44600/53500 mV (×13/7 de 24,0–28,8 V) ; `bmu_ble_victron.cpp`
+   lit désormais le Kconfig (fallback par classe si VRM désactivé).
+   **SOH FPNN : recalibration chimie INR 13s toujours à faire** (advisory
+   only, les protections restent autoritaires).
+
+Corrections trouvées en implémentant (bloquantes à 48 V) :
+
+- `bmu_protection.cpp` : garde de plausibilité `v_mv > 35000` → toute
+  lecture 13s aurait été rejetée comme glitch I2C → macro de classe
+  `BMU_V_PLAUSIBLE_MAX_MV` (60 V en 48 V).
+- `bmu_ina237.cpp` : alertes matérielles BOVL/BUVL codées en dur
+  30000/24000 → programmées depuis les seuils runtime (NVS/Kconfig).
+  NB : reprogrammées au boot uniquement (un changement BLE des seuils ne
+  met à jour le chip qu'au reboot ; la protection logicielle, elle, suit
+  immédiatement).
+- `bmu_ui_detail.cpp` : seeds d'auto-échelle du graphe (35000/15000) →
+  65535/0, neutres toutes classes.
+- Legacy `firmware/src/config.h` : bloc `#ifdef BATTERY_PACK_CLASS_48V`
+  (44600/55200), défaut 24 V inchangé — tests sim-host verts.
+
+⚠ Passage d'une carte 24 V → 48 V déjà configurée : effacer la NVS
+(seuils persistés) — cf. `firmware-idf/CLAUDE.md` « Erase NVS ».

 ## 5. Points système à instruire au banc

@@ -9,8 +9,16 @@ source ~/esp/esp-idf/export.sh
 idf.py build                              # ~30-60s incremental
 idf.py -p /dev/cu.usbmodem* flash monitor # flash + serial
 idf.py menuconfig                          # configure sdkconfig
+
+# Variante 48V (packs 13s, hardware BMU-v2-48v) — overlay Kconfig :
+idf.py -DSDKCONFIG_DEFAULTS="sdkconfig.defaults;sdkconfig.defaults.48v" build
+# (supprimer sdkconfig existant + erase NVS si seuils 24V déjà persistés)
 ```

+**Classe de tension** : choix Kconfig `BMU_PACK_CLASS` (24V défaut / 48V).
+Fixe les défauts des seuils (44600/55200 mV en 48V), les bornes de réglage
+BLE/écran, le garde de plausibilité INA237 et la fenêtre SOC VRM.
+
 **Erase NVS** (si config corrompue ou override sdkconfig) :
 ```bash
 python3 -m esptool --chip esp32s3 -p /dev/cu.usbmodem* erase_region 0x9000 0x6000
@@ -229,9 +229,9 @@ static int control_chr_access_cb(uint16_t conn_handle, uint16_t attr_handle,
        s_last_status.last_cmd = 2;
        s_last_status.battery_idx = 0xFF;

-        /* Validation des plages */
-        if (min_mv < 20000 || min_mv > 30000 ||
-            max_mv < 25000 || max_mv > 35000 ||
+        /* Validation des plages — bornes selon la classe de tension */
+        if (min_mv < BMU_VMIN_SET_FLOOR_MV || min_mv > BMU_VMIN_SET_CEIL_MV ||
+            max_mv < BMU_VMAX_SET_FLOOR_MV || max_mv > BMU_VMAX_SET_CEIL_MV ||
            max_ma < 1000  || max_ma > 50000 ||
            diff_mv < 100  || diff_mv > 5000) {
            ESP_LOGW(TAG, "Config: valeurs hors plage min=%u max=%u maxI=%u diff=%u",
@@ -89,8 +89,14 @@ static int build_battery_adv(uint8_t *buf, size_t buf_len)
    float avg_v = avg_mv / 1000.0f;

    /* SOC estimation */
-    float v_min = 24.0f;  /* CONFIG_BMU_VRM_SOC_V_MIN / 1000 */
-    float v_max = 28.8f;  /* CONFIG_BMU_VRM_SOC_V_MAX / 1000 */
+#ifdef CONFIG_BMU_VRM_SOC_V_MIN
+    float v_min = (float)CONFIG_BMU_VRM_SOC_V_MIN / 1000.0f;
+    float v_max = (float)CONFIG_BMU_VRM_SOC_V_MAX / 1000.0f;
+#elif CONFIG_BMU_PACK_CLASS_48V   /* VRM desactive : fenetre par classe */
+    float v_min = 44.6f, v_max = 53.5f;
+#else
+    float v_min = 24.0f, v_max = 28.8f;
+#endif
    float soc = (avg_v - v_min) / (v_max - v_min) * 100.0f;
    if (soc < 0) soc = 0;
    if (soc > 100) soc = 100;
@@ -1,12 +1,41 @@
 menu "BMU Protection Config"

+    choice BMU_PACK_CLASS
+        prompt "Classe de tension du parc"
+        default BMU_PACK_CLASS_24V
+        help
+            Fixe les defauts usine des seuils tension (surchargeables via
+            NVS/BLE/ecran), les bornes de reglage et le garde de
+            plausibilite des lectures INA237.
+            24V = packs 7s Li-ion / 8s LFP (fenetre 20-30V).
+            48V = packs 13s Li-ion (fenetre 39.0-54.6V) — necessite le
+            hardware BMU-v2-48v (sous-carte IRF5210 + buck LM5164), cf.
+            docs/superpowers/specs/2026-07-05-bmu-48v-13s-variant-design.md
+
+        config BMU_PACK_CLASS_24V
+            bool "24V — packs 7s Li-ion / 8s LFP"
+
+        config BMU_PACK_CLASS_48V
+            bool "48V — packs 13s Li-ion"
+    endchoice
+
    config BMU_MIN_VOLTAGE_MV
        int "Seuil sous-tension (mV)"
+        default 44600 if BMU_PACK_CLASS_48V
        default 24000
+        help
+            Deconnexion du pack sous ce seuil. Defauts : 24000 = 3.43 V/el.
+            sur 7s ; 44600 = meme politique sur 13s (l'onduleur ~40.3 V et
+            le BMS pack restent en filets de securite).

    config BMU_MAX_VOLTAGE_MV
        int "Seuil sur-tension (mV)"
+        default 55200 if BMU_PACK_CLASS_48V
        default 30000
+        help
+            Deconnexion au-dessus de ce seuil. Defauts : 30000 = marge
+            600 mV sur la pleine charge 29.4 V (7s) ; 55200 = 4.246 V/el.
+            sur 13s, marge 600 mV sur la CV chargeur 54.6 V.

    config BMU_MAX_CURRENT_MA
        int "Seuil sur-courant (mA)"
@@ -14,7 +43,11 @@ menu "BMU Protection Config"

    config BMU_VOLTAGE_DIFF_MV
        int "Tolerance desequilibre (mV)"
+        default 2000 if BMU_PACK_CLASS_48V
        default 1000
+        help
+            1000 mV @7s = ~143 mV/el. ; a iso-desequilibre par cellule le
+            13s tolere ~2000 mV (x13/7). Cf. note de design 48V, point 4.

    config BMU_RECONNECT_DELAY_MS
        int "Delai reconnexion (ms)"
@@ -22,6 +22,23 @@ extern "C" {
 #define BMU_MAX_BATTERIES       32
 #define BMU_MAX_TCA             8

+/* ── Classe de tension du parc (Kconfig BMU_PACK_CLASS) ────────────────
+ * Bornes de reglage des seuils (BLE + ecran) et garde de plausibilite
+ * des lectures INA237. Les seuils actifs restent ceux de NVS/Kconfig. */
+#if CONFIG_BMU_PACK_CLASS_48V
+#define BMU_VMIN_SET_FLOOR_MV   36000  /* V_min reglable 36.0-48.0 V  */
+#define BMU_VMIN_SET_CEIL_MV    48000
+#define BMU_VMAX_SET_FLOOR_MV   45000  /* V_max reglable 45.0-56.0 V  */
+#define BMU_VMAX_SET_CEIL_MV    56000
+#define BMU_V_PLAUSIBLE_MAX_MV  60000  /* lecture > 60 V = glitch I2C */
+#else /* 24 V (defaut) */
+#define BMU_VMIN_SET_FLOOR_MV   20000
+#define BMU_VMIN_SET_CEIL_MV    30000
+#define BMU_VMAX_SET_FLOOR_MV   25000
+#define BMU_VMAX_SET_CEIL_MV    35000
+#define BMU_V_PLAUSIBLE_MAX_MV  35000
+#endif
+
 /* ── Limites buffers ───────────────────────────────────────────────── */
 #define BMU_CONFIG_NAME_MAX     32
 #define BMU_CONFIG_SSID_MAX     33   /* 802.11 max SSID = 32 + NUL */
@@ -14,11 +14,11 @@ static lv_obj_t *s_ssid_ta = NULL;
 static lv_obj_t *s_pass_ta = NULL;
 static lv_obj_t *s_mqtt_ta = NULL;

-/* Valeurs seuils — modifiées par les steppers */
-static uint16_t s_v_min  = 24000;
-static uint16_t s_v_max  = 30000;
-static uint16_t s_i_max  = 10000;
-static uint16_t s_v_diff = 1000;
+/* Valeurs seuils — modifiées par les steppers (défauts = classe de tension) */
+static uint16_t s_v_min  = BMU_MIN_VOLTAGE_MV;
+static uint16_t s_v_max  = BMU_MAX_VOLTAGE_MV;
+static uint16_t s_i_max  = BMU_MAX_CURRENT_MA;
+static uint16_t s_v_diff = BMU_VOLTAGE_DIFF_MV;

 static lv_obj_t *s_vmin_lbl  = NULL;
 static lv_obj_t *s_vmax_lbl  = NULL;
@@ -185,8 +185,8 @@ void bmu_ui_config_create(lv_obj_t *parent)
    section_label(cont, "SEUILS PROTECTION");
    bmu_config_get_thresholds(&s_v_min, &s_v_max, &s_i_max, &s_v_diff);

-    s_steppers[0] = {&s_v_min,  20000, 30000,  500, &s_vmin_lbl,  "%u mV", true};
-    s_steppers[1] = {&s_v_max,  25000, 35000,  500, &s_vmax_lbl,  "%u mV", true};
+    s_steppers[0] = {&s_v_min,  BMU_VMIN_SET_FLOOR_MV, BMU_VMIN_SET_CEIL_MV,  500, &s_vmin_lbl,  "%u mV", true};
+    s_steppers[1] = {&s_v_max,  BMU_VMAX_SET_FLOOR_MV, BMU_VMAX_SET_CEIL_MV,  500, &s_vmax_lbl,  "%u mV", true};
    s_steppers[2] = {&s_i_max,   1000, 50000, 1000, &s_imax_lbl,  "%u mA", false};
    s_steppers[3] = {&s_v_diff,   100,  5000,  100, &s_vdiff_lbl, "%u mV", true};

@@ -77,7 +77,7 @@ static lv_color_t state_color(bmu_battery_state_t s)
 static void update_chart_range(bmu_chart_history_t *hist)
 {
    if (hist->count == 0) return;
-    float v_min = 35000, v_max = 15000;
+    float v_min = 65535, v_max = 0;   /* seeds neutres, valables toutes classes de tension */
    for (int i = 0; i < hist->count; i++) {
        int idx = (hist->head - hist->count + i + CONFIG_BMU_CHART_HISTORY_POINTS) % CONFIG_BMU_CHART_HISTORY_POINTS;
        float v = hist->voltage_mv[idx];
@@ -1,6 +1,6 @@
 idf_component_register(
    SRCS "bmu_ina237.cpp"
    INCLUDE_DIRS "include"
-    REQUIRES driver bmu_i2c_bitbang
+    REQUIRES driver bmu_i2c_bitbang bmu_config
    PRIV_REQUIRES bmu_i2c
 )
@@ -7,6 +7,7 @@
 */

 #include "bmu_ina237.h"
+#include "bmu_config.h"
 #include "bmu_i2c.h"
 #include "esp_log.h"
 #include "freertos/FreeRTOS.h"
@@ -241,19 +242,24 @@ esp_err_t bmu_ina237_init(i2c_master_bus_handle_t bus, uint8_t addr,
        goto fail_remove_device;
    }

-    /* 7. Alertes bus tension : BOVL et BUVL
-     *    Bus voltage LSB = 3.125 mV, registre = voltage_mV / 3.125          */
-    bovl = (uint16_t)(30000U * 1000U / 3125U);
-    buvl = (uint16_t)(24000U * 1000U / 3125U);
-    ret = ina237_write_reg16_retry(ctx->dev, INA237_REG_BOVL, bovl);
-    if (ret == ESP_OK) {
-        ret = ina237_write_reg16_retry(ctx->dev, INA237_REG_BUVL, buvl);
-    }
-    if (ret == ESP_OK) {
-        ESP_LOGI(TAG, "[0x%02X] Alertes bus: BOVL=30000 mV (reg=%u) BUVL=24000 mV (reg=%u)",
-                 addr, bovl, buvl);
-    } else {
-        ESP_LOGW(TAG, "[0x%02X] Echec config alertes tension (non fatal)", addr);
+    /* 7. Alertes bus tension : BOVL et BUVL — seuils runtime (NVS/Kconfig,
+     *    classe 24 V ou 48 V). Bus voltage LSB = 3.125 mV.                  */
+    {
+        uint16_t th_min_mv = BMU_MIN_VOLTAGE_MV, th_max_mv = BMU_MAX_VOLTAGE_MV;
+        uint16_t th_max_ma, th_diff_mv;
+        bmu_config_get_thresholds(&th_min_mv, &th_max_mv, &th_max_ma, &th_diff_mv);
+        bovl = (uint16_t)((uint32_t)th_max_mv * 1000U / 3125U);
+        buvl = (uint16_t)((uint32_t)th_min_mv * 1000U / 3125U);
+        ret = ina237_write_reg16_retry(ctx->dev, INA237_REG_BOVL, bovl);
+        if (ret == ESP_OK) {
+            ret = ina237_write_reg16_retry(ctx->dev, INA237_REG_BUVL, buvl);
+        }
+        if (ret == ESP_OK) {
+            ESP_LOGI(TAG, "[0x%02X] Alertes bus: BOVL=%u mV (reg=%u) BUVL=%u mV (reg=%u)",
+                     addr, th_max_mv, bovl, th_min_mv, buvl);
+        } else {
+            ESP_LOGW(TAG, "[0x%02X] Echec config alertes tension (non fatal)", addr);
+        }
    }

    bmu_i2c_unlock();
@@ -1,5 +1,6 @@
 #include "bmu_protection.h"
 #include "bmu_balancer.h"
+#include "bmu_config.h"
 #include "bmu_i2c.h"
 #include "bmu_rint.h"
 #include "esp_log.h"
@@ -180,7 +181,7 @@ esp_err_t bmu_protection_check_battery_ex(bmu_protection_ctx_t *ctx, int idx, fl
     * Symptomes observes : V/2 (14.4V au lieu de 28.8V), V*1.4 (40V).
     * Filtre : si la batterie est CONNECTED/RECONNECTING et que la tension
     * s'ecarte de >30% de la derniere valeur connue, c'est un artefact. */
-    if (v_mv > 35000 || fabs(i_a) > 50.0f) {
+    if (v_mv > BMU_V_PLAUSIBLE_MAX_MV || fabs(i_a) > 50.0f) {
        ESP_LOGW(TAG, "BAT[%d] lecture aberrante V=%.0f I=%.1f — skip",
                 idx + 1, v_mv, i_a);
        return ESP_ERR_INVALID_RESPONSE;
@@ -21,11 +21,13 @@ menu "BMU VRM (Victron Remote Monitoring)"

    config BMU_VRM_SOC_V_MIN
        int "SOC 0% voltage (mV)"
+        default 44600 if BMU_PACK_CLASS_48V
        default 24000
        depends on BMU_VRM_ENABLED

    config BMU_VRM_SOC_V_MAX
        int "SOC 100% voltage (mV)"
+        default 53500 if BMU_PACK_CLASS_48V
        default 28800
        depends on BMU_VRM_ENABLED
 endmenu
@@ -0,0 +1,6 @@
+# Overlay classe 48 V (packs 13s Li-ion, hardware BMU-v2-48v).
+# Build :
+#   idf.py -DSDKCONFIG_DEFAULTS="sdkconfig.defaults;sdkconfig.defaults.48v" build
+# (supprimer le sdkconfig existant ou effacer la NVS si des seuils 24 V
+#  y sont déjà persistés — cf. CLAUDE.md "Erase NVS")
+CONFIG_BMU_PACK_CLASS_48V=y
@@ -13,8 +13,16 @@
 #define I2C_Speed             50      // Vitesse I²C en kHz (50 = fiable sur câblage long)

 // ── Protection tension ───────────────────────────────────────────────────────
+// Classe de tension du parc : définir BATTERY_PACK_CLASS_48V (build_flags
+// PlatformIO : -DBATTERY_PACK_CLASS_48V) pour un parc 13s Li-ion
+// (fenêtre 39,0–54,6 V, hardware BMU-v2-48v requis). Défaut : 24 V (7s/8s).
+#ifdef BATTERY_PACK_CLASS_48V
+#define alert_bat_min_voltage 44600   // Seuil sous-tension en mV (3,43 V/él. sur 13s)
+#define alert_bat_max_voltage 55200   // Seuil sur-tension en mV (4,246 V/él., CV 54,6 V + 600 mV)
+#else
 #define alert_bat_min_voltage 24000   // Seuil sous-tension en mV  (24 V)
 #define alert_bat_max_voltage 30000   // Seuil sur-tension en mV   (30 V)
+#endif

 // ── Protection courant ───────────────────────────────────────────────────────
 #define alert_bat_max_current 10       // Seuil sur-courant en A (valeur absolue)